package com.lzh.java;

/**
 * @author liuzhihao
 * @create 2021-02-21 12:17
 */

import org.junit.Test;

import java.util.*;

/**
 * 一、Map的实现类的结构：
 *  |-----Map:双列数据，存储key- value对的数据   ----类似高中的函数：y = f(x)
 *      |------HashMap:作为Map的主要实现类。线程不安全的，效率高；存储null的key和value
 *          |----LinkedHashMap:保证在遍历map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历。
 *                              原因：在原有的HashMap底层结构基础上，添加一对指针，指向前一个和后一个元素
 *                              对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap.
 *      |------TreeMap:保证按照添加的key-value对进行排序，实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或定制排序。
 *                      底层使用红黑树
 *      |------Hashtable:作为古老的实现类。线程安全，效率低。不能存储null的key和value
 *          |----Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型
 *
 *      HashMap的底层：数组+ 链表（jdk及以前）
 *                    数组+链表+红黑树（jdk 8）
 *
 *
 *  面试题：
 *  1.HashMap的底层实现原理？
 *  2.HashMap 和 Hashtable的异同？
 *  3.CurrentHashMap（分段锁） 和 Hashtable的异同？
 *
 *
 * 二、Map结构的理解：
 *      Map中的key:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的key  -----> key所在的类要重写equals()和hashCode()(以HashMap为例)
 *      Map中的value:无序的，可重复的，使用Collection存储所有的value  ----->value所在类要重写equals()
 *      一个键值对：key-value构成了一个Entry对象。
 *      Map中的entry:无序的、不可重复的。使用Set存储所有的entry
 *
 * 三、HashMap的底层实现原理？以jdk 7为例说明：
 *  HashMap map = new HashMap();
 *  在实例化以后，底层创建了长度为16的一维数组Entry table。
 *  ...可能已经执行过多次put...
 *  map.put(key1,value1):
 *  首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。
 *  如果此位置上的数据为空，此时的key1-value1添加成功。-----情况1
 *  如果此位置上的数据不为空，（意味着此位置上存在一个或多个数据（以链表形式存在）），比较key1和已经UC你在的一个或多个数据的哈希值：
 *          如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功。-----情况2
 *          如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据（key2-value2）的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals()方法，比较：
 *                  如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。-----情况3
 *                  如果equals()返回true:使用value1替换value2.
 *
 *      补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。
 *
 *     在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值（且要存放的位置非空）时,默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原来的数据复制过来。
 *
 *      jdk 8相较于jdk 7在底层实现方面的不同：
 *      1.new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
 *      2.jdk 8底层的数组是：Node[],而非Entry[]
 *      3.首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组
 *      4.jdk 7底层结构只有：数组+链表。jdk 8中底层结构：数组+链表+红黑树
 *      4.1形成链表时，七上八下（jdk7：新的元素指向旧的元素。jdk8：旧的元素指向新的元素）
 *          当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时。
 *          此时索引位置上的所有数据改为红黑树存储。
 *
 *  DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量，16
 *  DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子 0.75
 *  threshold：扩容的临界值，=容量*填充因子  16*0.75 = 12
 *  TREEIFY_THRESHOLD：Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树 :8
 *  MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被树化时最小的hash表容量。 64
 *
 * 四、LinkedHashMap的底层实现原理（了解）
 *      源码当中：
 *      static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
 *         Entry<K,V> before, after;//能够记录添加的元素的先后顺序
 *         Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
 *             super(hash, key, value, next);
 *         }
 *     }
 *
 * 五、Map中定义的方法：
 * 添加、删除、修改操作：
 *  Object put(Object key,Object value)：将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
 *  void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
 *  Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value
 *  void clear()：清空当前map中的所有数据
 *  元素查询的操作：
 *  Object get(Object key)：获取指定key对应的value
 *  boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
 *  boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
 *  int size()：返回map中key-value对的个数
 *  boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
 *  boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等
 *  元视图操作的方法：
 *  Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
 *  Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
 *  Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合
 *
 *
 * 总结：常用方法：
 * 添加： put(Object key,Object value)
 * 删除： remove(Object key)
 * 修改： put(Object key,Object value)
 * 查询：get(Object key)
 * 长度： size()
 * 遍历：keySet() / values() / entrySet()
 *
 */
public class MapTest {

    /**
     * 元视图操作的方法：
     *   Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
     *   Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
     *   Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合
     */

    @Test
    public void test5(){
        Map map = new HashMap();

        map.put("AA",123);
        map.put(45,1234);
        map.put("BB",56);

        //遍历所有的key集：keySet()
        Set set = map.keySet();
        Iterator it = set.iterator();
        while(it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }

        System.out.println("******************************");

        //遍历所有的value集：values()
        Collection values = map.values();
        for(Object obj : values){
            System.out.println(obj);
        }
        System.out.println("******************************");
        //遍历所有的key-value
        //方式一：entrySet():
        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator = entrySet.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            Object obj = iterator.next();
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + " ---- " + entry.getValue());
        }
        System.out.println("******************************");
        //方式二：
        Set keySet = map.keySet();
        Iterator it1 = keySet.iterator();
        while(it1.hasNext()){
            Object key = it1.next();
            Object value = map.get(key);
            System.out.println(key + " ========== " + value);
        }

    }

    /**
     * 元素查询的操作：
     *   Object get(Object key)：获取指定key对应的value
     *   boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
     *   boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
     *   int size()：返回map中key-value对的个数
     *   boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
     *   boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等
     */
    @Test
    public void test4(){
        Map map = new HashMap();

        map.put("AA",123);
        map.put(45,123);
        map.put("BB",56);
        //Object get(Object key)
        System.out.println(map.get(45));
        //boolean containsKey(Object key)
        System.out.println(map.containsKey(45));
        //boolean containsValue(Object value)
        System.out.println(map.containsValue(123));

        map.clear();
        //boolean isEmpty()
        System.out.println(map.isEmpty());


    }


    /**
     *  添加、删除、修改操作：
     *   Object put(Object key,Object value)：将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
     *   void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
     *   Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value
     *   void clear()：清空当前map中的所有数据
     */
    @Test
    public void test3(){

        Map map = new HashMap();
        //添加
        map.put("AA",123);
        map.put(45,123);
        map.put("BB",56);
        //修改
        map.put("AA",87);

        System.out.println(map);

        Map map1 = new HashMap();
        map1.put("CC",123);
        map1.put("DD",123);
        map.putAll(map1);
        System.out.println(map);


        //remove(Object key)
        Object value = map.remove("CC");
        System.out.println(value);
        System.out.println(map);

        //clear()
        map.clear();//与map = null 操作不同
        System.out.println(map.size());
        System.out.println(map);
    }

    @Test
    public void test2(){

        Map map = new HashMap();

        map = new LinkedHashMap();

        map.put(123,"AA");
        map.put(345,"BB");
        map.put(12,"CC");

        System.out.println(map);


    }


    @Test
    public void test1(){

        Map map = new HashMap();
        map = new Hashtable();
        map.put(null,null);

        System.out.println(map);

    }



}
